Question

小雯每天騎自行車上學(xué)，她所騎自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示．
（1）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)計算：除自行車自重外，它還能承載物重多少N？
（2）若該自行車一只輪胎最大容積約2.2×10^-3m³，某次充氣后，胎內(nèi)氣體的密度約1.42kg/m³．則一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量是多少kg？
（3）在炎熱的夏天，不要給自行車輪胎充氣太足，請用物理知識簡要說明原因．

自行車凈重	200N
行駛時輪胎和地面接觸面積	2×10-2m2
以5m/s速度勻速行駛時受到阻力	30N
車輪直徑	0.61m
輪胎承受最大壓強(qiáng)	1.2×105Pa

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)輪胎承受最大壓強(qiáng)和行駛時輪胎和地面接觸面積可求出輪胎承受最大壓力，因為在水平路面上，自行車對地面的壓力等于車重加上人重；所以用最大壓力減去自行車凈重即可．
（2）根據(jù)輪胎最大容積和胎內(nèi)氣體的密度，利用密度公式變形可求得一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量．
（3）氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大．
解答：解：（1）∵p=，
∴輪胎承受最大壓力G_最大=F=p_最大S=1.2×10⁵Pa×2×10^-2m²=2.4×10³N；
因為在水平路面上，自行車對地面的壓力等于車重加上人重；則自行車還能承受的物重：G_物=G_最大-G_車=2.4×10³N-200N=2.2×10³N；
（2）
∵ρ=，
∴一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量m=ρV=1.42kg/m³×2.2×10^-3m=3.124×10^-3kg；
（3）在炎熱的夏天，不要給自行車輪胎充氣太足，因為氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大，容易爆胎．
答：（1）除自行車自重外，它還能承載物重2.2×10³N；
（2）則一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量是3.124×10^-3kg；
（3）因為氣體溫度越高，膨脹越大，氣壓越大，容易爆胎．
點評：本題考查了學(xué)生對壓力的計算、壓強(qiáng)的計算公式的掌握和運用，能從題目數(shù)據(jù)表中搜集到相關(guān)的信息是本題的關(guān)鍵．